浅析低压成套设备的发展趋势与改进方向

马志强

上海宝临电气集团有限公司

0 背景

目前，低压成套开关设备已被广泛应用于我国众多行业和领域中，许多现代化企业也积极引进了各种先进的技术和设备。借鉴国外相关工作经验，在技术设备的支持下，我国低压成套开关设备的质量和生产效率都得到了提升。但是，与发达国家相比，我国低压成套开关设备的发展仍然相对落后，在实际应用过程中依然存在短路的问题。短路故障可引发弧光，甚至演变为母线障碍，造成重大的经济损失。因此，本文针对我国低压成套开关设备的发展趋势及发展过程中存在的问题，结合实际情况寻找新的改进思路，以全面提升低压成套开关设备的安全性和稳定性，缩短与世界先进技术的距离。

1 我国低压成套开关设备的发展趋势

经济和科学技术的发展，电力技术的不断进步，我国研发出了各种新的电力设备，低压成套开关设备的生产技术有了很大的突破，设备的外形和内部结构有了很大的改进，设备的稳定性和安全性有了明显的提高。我国低压成套开关设备未来发展的方向大致体现在以下几个方面。

1.1 外形精致化

资源稀缺决定了我国低压成套开关设备外形精致化、紧凑化这一发展方向。外形的简单、美观、实用对设备的功能发挥和操控有一定的影响。在低压成套开关设备发展的过程中，各大企业遵循“经济实用”的原则，努力将低压成套开关设备的外形设计得更精致，以达到节能减排、减低能耗的目的。因此，进一步优化和设计低压成套开关设备的外形是非常必要的。

1.2 结构标准化

低压成套开关设备的市场竞争越来越激烈，企业只有不断优化生产结构，提高生产效率，才能迅速占领市场份额，赢得目标客户，确保立于不败之地。为了确保竞争优势，大部分企业积极引进国外的先进经验、技术和设备，包括柔性加工线、数控钣金加工设备等，大大提高了钣金件的加工工艺。此外，组装式的柜体结构开始逐渐取代焊接式，抽出式柜体结构逐渐取代固定式，骨架各个相关部件的生产也朝着模块化、标准化的方向过渡，各部件的组装均可以按照模数化安装孔完成，缩短了生产周期，提高了生产效率。

1.3 操控智能化

智能化是新时代发展的基本方向之一。面对越来越高的人力成本，企业唯有将操控技术向智能化的方向发展，用电子智能替代人工操作，才能在竞争中获取价格优势。此外，智能化操控也是提高设备运行安全的有效途径之一。数字仪表的推出使低压成套开关设备向智能化的方向发展。目前，我国低压成套开关设备的元器件性能及壳体的加工设备基本上都已实现了智能化和可通信化，工作人员在操作室内就可以对现场的配电装置进行智能操控。在实际操作中，许多企业针对有些开关原件较低端状况，使用传感器和数字采集器对相关参数和运行情况进行收集，并传达一些控制指令，大大降低了企业生产的人力成本。

1.4 性能稳定化

安全是使用电力设备的基本要求，也是最重要的要求。人们安全意识的增强和电力使用率的提高，确保低压成套开关设备的安全性和稳定性非常重要。我国幅员辽阔、地域南北跨度较大，尤其是西北地区海拔较高，自然条件恶劣，对电力设备的安全性和稳定性显得尤为重要。我国相关规定，常规的低压成套产品只能在海拔2 000m及以下的环境中使用，如海拔大于2 000m，则应针对性研发和检验新产品，通过性能试验后再投产。

2 低压成套开关设备的改进方向

2.1 外形尺寸的紧凑化

低压成套开关设备使用MNS混装柜提升紧凑度的断路器安装方式可分为固定分隔式和抽屉式两种。固定分隔式的断路器主要用于配电回路中，只需要使用少量的一次元器件和二次元器件，这种方式的缺点是功能较少，出现的多为断路器故障，发生故障时，可采取直接将断路器本体拔出的方式检修。抽屉式的断路器主要用于电动机回路中，与固定分隔式的断路器相比，这种结构可容纳更多的一次元器件和二次元器件，如接触器、互感器等，进一步提高柜内空间的利用率。此外，抽屉式的数量可根据需要安装的元器件的外形、回路的额定电流决定，如果出现回路故障，检测和处理较为麻烦。组合式结构是一种较新的安装方式，它结构紧凑、容易排除故障，符合低压成套开关设备的发展要求。

2.2 提高结构的精准度

流水线作业和模式化生产是提高生产效率、保证产品质量的重要方式之一。目前，国内许多低压开关柜存在结构精度低，难以进行相同模数部件的更换问题，在一定程度上影响了回路的运行和维护，大大降低了回路运行的稳定性。为进一步提高安装的精准度，可将柜体结构模块化，安排专人负责固定的模块。由此可节省大量的装配时间，安装进度也有保障。目前，抽屉式结构在市场上的使用率最高。但是，柜体结构由于精度较低，相同模数抽屉之间的互换存在障碍，以至大大降低了回路运行的稳定性。为此，可以在250 A以上的回路单元中安装省力推进机构。

2.3 进一步实现操控智能化

智能化的低压成套开关设备是未来发展的趋势，同时，也是人们对科技追求的体现。主要体现在操作和通信上，例如在通信系统改进方面，要做到降低干扰因素，提高远控能力。目前，在我国常用的低压成套开关设备中依然存在强弱电没有分隔的情况，它会对通信系统造成干扰。我们可以借鉴国外先进经验，在已有技术的基础上，针对干扰因素进行修正和改进，提高设备的运行效率。为此，应严格区分内部的一次回路和二次回路，在回路中添加双二次插件解决这个问题。

2.4 提高防护等级和可靠性

为了适应恶劣的环境，低压开关柜的防护等级越高越好，一般要达到IP54。低压开关柜可采用玻璃门，加密封条的柜型，以满足恶劣环境条件下的使用要求。在散热方面，可通过搭接处采用多层母排搭接及搭接面小的方式，紧固螺钉均采用8．8级不绣钢螺钉。在高海拔气候环境下，低压开关柜必须按严格标准进行针对性修正，提高其抗腐蚀性能。

3 结语

低压成套开关设备作为低压配电系统中最基本、最主要的成套设备，将直接影响整个配电系统的安全性和稳定性。科技的发展，融合了智能化、通信化、模块化等先进理念的低压成套开关设备必将成为未来发展中的主导产品，也将更好地应用于各种企业、工程项目和技术领域，为自动化带来更广阔的发展。